(57)【要約】  本発明の故障予測装置は、被監視対象機器から発生する振動を計測する振動計測部と、前記振動計測部で、振動の最大振幅値が上限振幅閾値を超え、かつ前記上限振幅閾値を超えた時点から指定時間に達した時点での振幅値が下限振幅閾値を下回った特定振動が計測されると故障予測を行う信号処理部とを備える。
2011090104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被監視対象機器から発生する振動を計測する振動計測部と、
前記振動計測部で、振動の最大振幅値が上限振幅閾値を超え、かつ前記上限振幅閾値を超えた時点から指定時間に達した時点での振幅値が下限振幅閾値を下回った特定振動が計測されると故障予測を行う信号処理部と、
を備えた故障予測装置。
【請求項２】
前記信号処理部は、前記特定振動の発生回数に基づいて故障予測を行う請求項１に記載の故障予測装置。
【請求項３】
前記信号処理部は、前記振動計測部で計測された振動の１０Ｈｚから２０ｋＨｚの周波数成分を抽出し、この周波数成分について処理する請求項１又は請求項２に記載の故障予測装置。
【請求項４】
前記上限振幅閾値が初期正常動作時最大振幅値の３倍から５倍で、前記下限振幅閾値が前記初期正常動作時最大振幅値の０．５倍から１．５倍である請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の故障予測装置。
【請求項５】
前記被監視対象機器がコンピュータ装置に搭載された記憶装置であり、前記コンピュータ装置の立ち上げ起動時か終了時のいずれか一方又は双方おいて稼動する請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の故障予測装置。
【請求項６】
データを保存するための記憶部をさらに備え、前記信号処理部は、前記振動計測部で計測されたデータ、および前記信号処理部で解析したデータを前記記憶部に保存する請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の故障予測装置。
【請求項７】
データ保存機能を持った外部装置と通信を行う通信部をさらに備え、前記通信部は、前記振動計測部で計測されたデータ及び前記信号処理部で解析されたデータを前記外部装置に保存する請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の故障予測装置。
【請求項８】
被監視対象機器から発生する振動を計測する振動計測工程と、
前記振動計測工程で、振動の最大振幅値が上限振幅閾値を超え、かつ前記上限振幅閾値を超えた時点から指定時間に達した時点での振幅値が下限振幅閾値を下回った特定振動が計測されると故障予測を行う信号処理工程と、
を備えた故障予測方法。
【請求項９】
コンピュータを、
被監視対象機器から発生する振動を計測する部、
前記振動を計測する部で、振動の最大振幅値が上限振幅閾値を超え、かつ前記上限振幅閾値を超えた時点から指定時間に達した時点での振幅値が下限振幅閾値を下回った特定振動が計測されると故障予測を行う部、
として実行させるための故障予測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置や光磁気ディスク装置などのディスク記憶装置や冷却ファン、圧電バックライト電源など機械的な機構を利用した装置の故障を予測する故障予測装置及び故障予測方法ならびに故障予測プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネット技術の発展は、コンピュータ装置などの精密電子機器のデジタル情報技術の普及に貢献しており、使用者の利便性が高まっている。コンピュータ装置などの電子機器には、上述した磁気ディスク装置や光磁気ディスク装置などのディスク記憶装置や冷却ファン、圧電バックライト電源など機械的な機構を利用した装置が搭載されている。例えば、コンピュータ用の磁気ディスク装置は、記録媒体、磁気ヘッド、スライダ、ヘッドアームやボイスコイルモータ等によって構成される。磁気ディスク装置には、高密度化や大容量化と共に、貴重な画像や動画データ、解析データ等の情報量を扱うため高い信頼性が要求される。しかしながら、ディスク記憶装置は、多くの機構部品や機構部位を有するため半導体記憶装置に比べて故障率が高い。多数回動作に伴う機構部や機構部位の劣化による故障や、突発的な故障により大切な情報データを消失してしまい、ユーザが経済的かつ心理的な損失を被る危険性がある。そこで近年記憶装置の故障予測の開発が活発に進められている。【０００３】
磁気ディスク装置の故障予測に関する技術は、特許文献１に開示されている。図６は、特許文献１に記載の磁気ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。図６において、磁気ディスク装置２０１は、故障予測に関係する手段として、自動増幅調整（ＡＧＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）を備えるリードチャンネル２０６と、メモリ２０９と、ディスク媒体２１５と、ヘッド監視部２１７と、障害予測部２１８とを備えている。【０００４】
この自動増幅調整（ＡＧＣ）とは、ディスク媒体２１５からサーボデータを読み出した際にヘッドから出力される信号を自動増幅する調節機構をいう。例えばヘッドが浮上してディスク媒体２１５から離れると、ヘッド先端に発生している磁界のディスク媒体２１５への作用が弱まることにより、ヘッドからの出力信号を自動増幅する。障害予測部２１８はＡＧＣの信号出力強度が所定範囲内、つまり正常に読み書きできる状態時の増幅率であるか否かに基づいてヘッドの異常浮上を検出する。【０００５】
次に、特許文献１に記載の磁気ディスク装置の障害予測動作について説明する。ヘッド監視部２１７は、ヘッドの異常浮上回数を測定する一定のタイミングがくると、ディスク媒体２１５内に設けた一部の測定ゾーンについて、リードチャネル２１６内に備えられたＡＧＣの値を監視して測定する。障害予測部２１８は、ヘッド監視部２１７において測定をしたＡＧＣの値がディスク媒体２１５に記録されたＡＧＣ基準値よりも大きい場合にはヘッドが異常浮上を検出する。障害予測部２１８は、ヘッドの異常浮上累積回数と、定期的に行われる測定時間区分（例えば、測定時の古い順から区分Ａ、Ｂ、ＣおよびＤ）ごとの異常浮上回数をメモリ２０９に保存する。障害予測部２１８は、メモリ２０９に保存されている測定データから、出荷時からの測定時間区分および異常浮上回数からなるグラフを作成する。障害予測部２１８は、異常浮上回数が増加傾向にあるか、または異常浮上回数の出荷時からの累積回数が閾値を超えていないかを算出する。【０００６】
障害予測部２１８は、異常浮上回数が増加傾向にある場合には、メモリ２０９に記録されている前回測定時のヘッドの異常浮上回数が増加傾向にあるか否か確認する。障害予測部２１８は、前回測定時もヘッドの異常浮上回数が増加傾向にある場合には、障害が発生する可能性が高いとして警告を発する。【０００７】
障害予測部２１８は、異常浮上回数が増加傾向にない場合には、メモリ２０９に記録されている異常浮上回数の累積回数が閾値を超えているか否か確認する。障害予測部２１８は、異常浮上回数の累積回数が閾値を超えている場合には、障害が発生する可能性が高いとして警告を発する。【０００８】
以上は特許文献１で開示された磁気ディスク装置における障害予測に関する技術である。他の故障予測に関連する技術が、特許文献２で開示されている。特許文献２には、軸受からのＡＥ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）を検出して異常を診断する軸受の異常検出装置が開示されている。ＡＥとは、材料が変形したり亀裂が発生したりする際に、材料が内部に蓄えていたひずみエネルギーを弾性波として放出する現象のことである。【０００９】
図７を用いて特許文献２に記載の軸受の異常検出装置の構成を説明する。図７において、軸受の異常検出装置は、ピークホールド回路３０６と、基準値発生器３０７と、比較器３０８と、Ａ／Ｄ変換器３１０と、ＣＰＵ（中央処理装置）３１１を備えている。異常検出に直接関係しない手段についての説明は省略する。【００１０】
次に、特許文献２に記載の軸受の異常検出装置における異常検出の動作について説明する。ピークホールド回路３０６は、ＡＥ信号を検出すると、このＡＥ信号のピーク値を検出して保持し、Ａ／Ｄ変換器３１０および比較器３０８にピーク値を出力する。比較器３０８は、基準値発生器３０７が発生する基準値と、ピークホールド回路３０６からのピーク値とを比較し、ピーク値が基準値を超えたときに、トリガー信号をＡ／Ｄ変換器３１０とＣＰＵ３１１に出力する。【００１１】
Ａ／Ｄ変換器３１０は、比較器３０８からトリガー信号を受けたときにＡＥ信号が処理可能な状態になり、ＡＥ信号をＡＤ変換する。ＣＰＵ３１１も、比較器３０８からトリガー信号を受けたときにＡＥ信号が処理可能な状態になり、Ａ／Ｄ変換器３１０からデジタル化されたＡＥ信号を取り込んで、軸受の異常を診断する。したがって、Ａ／Ｄ変換器３１０とＣＰＵ３１１は、ＡＥ信号のピーク値が基準値を超えたときだけ、ＡＥ信号を信号処理する動作をする。つまりＡ／Ｄ変換器３１０とＣＰＵ３１１は、ＡＥ信号のピーク値が基準値を下回っているときには、ＡＥ信号を信号処理する動作をしない。すなわち、Ａ／Ｄ変換器３１０とＣＰＵ３１１は、ＡＥ信号が軸受の異常診断に有効でない値のときには、ＡＥ信号を信号処理する動作を行わないため、通常動作性能を低下させず、また故障予測精度が高い故障予測システムを提供することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】日本国特開２００７−３３５０１３号公報
【特許文献２】日本国特開平７−０７７４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述した特許文献１で開示された磁気ディスク装置における故障予測では以下に示す課題がある。
すなわち、突発的な外乱や一時的な装置内機器の雑音等に起因したヘッド浮上と、磁気ディスク装置の機械故障劣化に伴うヘッド浮上とを明確に区別できないため故障予測精度が低い。また、突発的な外乱や一時的な装置内機器の雑音によるヘッド浮上を誤ってエラーカウントしてしまい、正常状態にも関わらず故障が近いと診断してしまう恐れがある。また、磁気ディスク装置が搭載されたコンピュータ装置の設置条件や使用環境条件はユーザにより様々であるため其々の条件下における突発的外乱だけに起因したヘッド浮上回数を抽出することは困難である。【００１４】
特許文献２で開示された軸受の異常検出装置も上記同様に突発的外乱や一時的な装置内機器雑音等に起因したＡＥ信号と、装置の機械故障劣化に伴うＡＥ信号とを明確に区別できないため故障予測精度が低いという課題がある。【００１５】
本発明は係る事情に鑑みてなされた。本発明の目的の一例は、磁気ディスク装置や光磁気ディスク装置などのディスク記憶装置や冷却ファン、圧電バックライト電源など機械的な機構を利用した装置における故障を高精度で予測することができる故障予測装置及び故障予測方法ならびに故障予測プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述の課題を解決すべく、本発明の故障予測装置は、被監視対象機器から発生する振動を計測する振動計測部と、前記振動計測部で、振動の最大振幅値が上限振幅閾値を超え、かつ前記上限振幅閾値を超えた時点から指定時間に達した時点での振幅値が下限振幅閾値を下回った特定振動が計測されると故障予測を行う信号処理部と、を備える。【００１７】
本発明の故障予測方法は、被監視対象機器から発生する振動を計測する振動計測工程と、前記振動計測工程で、振動の最大振幅値が上限振幅閾値を超え、かつ前記上限振幅閾値を超えた時点から指定時間に達した時点での振幅値が下限振幅閾値を下回った特定振動が計測されると故障予測を行う信号処理工程と、を備える。【００１８】
本発明の故障予測プログラムは、コンピュータを、被監視対象機器から発生する振動を計測する部、前記振動を計測する部で、振動の最大振幅値が上限振幅閾値を超え、かつ前記上限振幅閾値を超えた時点から指定時間に達した時点での振幅値が下限振幅閾値を下回った特定振動が計測されると故障予測を行う部、として実行させる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、被監視対象機器における故障を高精度で予測することができる。被監視対象機器とは、例えば、磁気ディスク装置や光磁気ディスク装置などのディスク記憶装置や冷却ファン、圧電バックライト電源など機械的な機構を利用した装置である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る故障予測装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態における記憶装置の一種である磁気ディスク装置の正常動作時の振動波形と故障進行に伴う振動波形と故障時の振動波形を示す図である。
【図３】図１の故障予測装置の動作を説明するためのフロー図である。
【図４】図１の故障予測装置の応用例の概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態の故障予測装置をコンピュータ装置に搭載される磁気ディスク装置に適用した場合の故障予測結果を示す図である。
【図６】特許文献１に記載された磁気ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】特許文献２に記載された軸受の異常検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る故障予測装置の概略構成を示すブロック図である。図１において、本実施の形態の故障予測装置１は、振動計測器２と、信号処理器３と、メモリ４とを備える。振動計測器２は、記憶装置１０に取付けられ、記憶装置１０から発生する振動を計測する。信号処理器３は、振動計測器２が計測した振動のなかの特定振動の発生回数に基づいて故障予測を行う。メモリ４は、特定振動及びその発生時刻並びに指定の診断時間内において発生した特定振動の発生回数等の情報を保存する。
【００２２】
記憶装置１０は、データ記録用の媒体と、媒体のデータの読み取りや媒体へデータを書き込むための磁気ヘッドを備えた磁気ディスク装置等の電子機器用装置である。本実施の形態の故障予測装置１は、コンピュータ装置１１に搭載された記憶装置１０に適用しており、コンピュータ装置１１の立ち上げ起動時か終了時のいずれか一方または双方おいて稼動する。コンピュータ装置１１は当業者にとってよく知られた装置であり、また本発明の実施形態とは直接関係しないので、その詳細な構成は省略する。
【００２３】
信号処理器３は、前述の特定振動の発生回数に基づいて故障予測を行う。信号処理器３は、信号除去部３１と、信号変換部３２と、信号解析部３３と、信号判定部３４とを備えている。信号除去部３１は、振動計測器２から出力された振動アナログ信号から振動解析に不要な信号を除去する。即ち、信号除去部３１は、振動アナログ信号に対してフィルタを適用して、振動計測器２で計測された振動の１０Ｈｚから２０ｋＨｚの成分を抽出する。信号変換部３２は、信号除去部３１から出力された振動アナログ信号をデジタル信号に変換する。信号変換部３２のアナログ／デジタル変換におけるサンプリング周波数を信号処理対象最大周波数の約５２ｋＨｚ以上とすることで、計測された振動を略忠実に再現することができ、精度の高い処理が可能となる。
【００２４】
信号解析部３３は、信号変換部３２から出力された振動デジタル信号に対して時間波形解析を行う。図２は記憶装置１０の一種である磁気ディスク装置の正常動作時の振動波形と故障進行に伴う振動波形と故障時の振動波形の一例を示す図である。図２において、波形１００は磁気ディスク装置の正常動作時の振動である。波形１０１は磁気ディスク装置の故障進行に伴う振動である。波形１０２は外乱などによる突発的な振動である。波形１０３は磁気ディスク装置の故障時の振動である。図２において、”ｔ”は指定時間、”Ｔ”は診断時間、”Ａｍａｘ”は上限振動閾値、”Ａｍｉｎ”は下限振動閾値である。指定時間ｔ、上限振動閾値Ａｍａｘ及び下限振動閾値Ａｍｉｎは、振動が故障進行に伴う振動即ち特定信号であるか否かの判定基準となる情報であり、予め試験等を行って決定している。
【００２５】
信号解析部３３は、振動幅Ａ０が上限振幅閾値Ａｍａｘを超えた場合、その振幅が観測された時刻（すなわち、振動幅Ａ０が上限振幅閾値Ａｍａｘを超えた時点）から指定時間ｔ秒後の振幅値Ａ１が下限振幅閾値Ａｍｉｎを下回っているか否かを判定する。信号解析部３３は、振幅値Ａ１が下限振幅閾値Ａｍｉｎを下回った場合、振幅値Ａ０が上限振幅閾値Ａｍａｘを超えてかつ指定時間ｔ秒後の振幅値Ａ１が下限振幅閾値Ａｍｉｎを下回った振動を、１回の特定振動としてカウントする。また、信号解析部３３は特定振動を検知した場合に、振幅値Ａ０及び振幅値Ａ１とこれらの発生時刻（計測データ）をメモリ４に保存する。
【００２６】
上限振幅閾値Ａｍａｘを初期正常動作時の最大振幅値の３倍から５倍に設定し、下限振幅閾値Ａｍｉｎを初期正常動作時の最大振幅値の０．５倍から１．５倍に設定することで、磁気ディスク装置を構成する機構部品や機構部位に起因した振動を検知し易くなる。
【００２７】
図１に戻り、信号判定部３４は、信号解析部３３の解析結果を元に故障予測判定する。
すなわち、信号判定部３４は診断時間Ｔ内で特定信号の発生回数が所定の判定用特定振動発生回数閾値Ｎを超えているか否かを判定する。信号判定部３４は、特定信号の発生回数が判定用特定振動発生回数閾値Ｎを超えた場合、記憶装置１０の故障が予測されると判断する。信号判定部３４は、故障が予測されると判断すると、コンピュータ装置１１へ信号を送り、コンピュータ装置１１の表示器（図示略）を通してコンピュータ装置１１のユーザや管理者へ警告を発する。また、信号判定部３４は診断時間Ｔ内で発生した特定振動の発生回数（解析データ）をメモリ４に保存する。
【００２８】
故障への進行に伴い、特定振動の発生回数は徐々に増加することから、最適な判定用特定振動発生回数閾値Ｎを設定することで記憶装置１０の故障を容易に予測することができる。外部からの突発的な外乱や一時的な装置内機器の雑音等に起因した突発振動が発生してもその発生回数は故障への進行に伴う振動発生回数よりも少ないため故障予測精度に与える影響は少ない。そのため、本発明の実施形態による故障予測装置１は、突発的な外乱や一時的な装置２０内機器の雑音等に起因したヘッド浮上と、記憶装置２０の機械故障劣化に伴うヘッド浮上とを明確に区別することができ、高い故障予測精度を実現できる。
【００２９】
本発明の実施形態の故障予測装置１のメモリ４に振幅値Ａ０や振幅値Ａ１等の計測データを保存することにより特定振動の経時変化及び発生時刻履歴を容易に把握することができる。これにより、記憶装置１０の故障原因を円滑に究明することができる。
【００３０】
次に、図３に示すフロー図を参照して、本実施の形態の故障予測装置１の動作を説明する。まずステップＳ１において、振動計測器２は記憶装置１０の機械振動を計測し、これにより得られた振動アナログ信号を信号処理器３の信号除去部３１へ送り、次のステップＳ２へ処理を進める。ステップＳ２において、信号除去部３１は振動アナログ信号に対してフィルタを適用して、計測された振動の１０Ｈｚから２０ｋＨｚの成分を抽出し、次のステップＳ３へ処理を進める。振動の１０Ｈｚから２０ｋＨｚの成分を抽出するフィルタにより環境振動などの不要な信号が除去でき、後の振動データ処理を簡素にできる。
【００３１】
次いで、ステップＳ３において、信号変換部３２は信号除去部３１からの振動アナログ信号をデジタル信号へ変換し、次のステップＳ４へ処理を進める。アナログ／デジタル変換におけるサンプリング周波数を信号処理対象最大周波数の約５２ｋＨｚ以上とすることで計測した振動データをほぼ忠実に再現でき精度の高い処理が可能となる。
【００３２】
次いで、ステップＳ４において、信号変換部３２からの振動デジタル信号に対して時間波形解析を行う。信号解析部３３は、振幅値Ａ０が所定の上限振幅閾値Ａｍａｘを超えた場合、その振幅が観測された時刻から指定時間ｔ秒後の振幅値Ａ１が下限振幅閾値Ａｍｉｎを下回っているか否かを判定する。信号解析部３３は、振幅値Ａ１が下限振幅閾値Ａｍｉｎを下回った場合、振幅値Ａ０が上限振幅閾値Ａｍａｘを超えてかつ指定時間ｔ秒後の振幅値Ａ１が下限振幅閾値Ａｍｉｎを下回った振動を、１回の特定振動としてカウントする。信号解析部３３は特定振動の振幅値Ａ０及びＡ１をこれらの発生時刻と共にメモリ４に保存する。
【００３３】
次いで、ステップＳ５において、信号判定部３４は、診断時間Ｔ内で特定振動の発生回数が所定の判定用特定振動発生回数閾値Ｎを超えているか否か判定する。信号判定部３４は、特定振動の発生回数が判定用特定振動発生回数閾値Ｎを超えている場合は、記憶装置１０の故障が予測されると判断する。この場合、信号判定部３４は、ステップＳ６において、コンピュータ装置１１に警告を表示するための信号を送り、コンピュータ装置１１の表示機器（図示略）を通してコンピュータ装置１１のユーザや管理者へ警告を発する。そして、信号判定部３４は診断時間Ｔ内で発生した特定振動の発生回数をメモリ４に保存する。一方、特定振動の発生回数が判定用特定振動発生回数閾値Ｎを超えていない場合即ち未満の場合は、処理がステップＳ１に戻る。特定振動の発生回数が判定用特定振動発生回数閾値Ｎを超えるまでステップＳ１〜ステップＳ５の処理を繰り返す。
【００３４】
このように本実施の形態の故障予測装置１によれば、記憶装置１０から発生する振動を計測する。計測した振動の振幅値Ａ０が上限振幅閾値Ａｍａｘを超えた場合、その振幅が観測された時刻から指定時間ｔ秒後の振幅値Ａ１が下限振幅閾値Ａｍｉｎを下回っているか否か判定する。指定時間ｔ秒後の振幅値Ａ１が下限振幅閾値Ａｍｉｎを下回った場合、振幅値Ａ０が上限振幅閾値Ａｍａｘを超えてかつ指定時間ｔ秒後の振幅値Ａ１が下限振幅閾値Ａｍｉｎを下回った振動を１回の特定振動としてカウントする。診断時間Ｔ内での特定振動の発生回数が判定用特定振動発生回数閾値Ｎを超えた場合に故障予測する。このため、機構部品や機構部位を有する記憶装置２０における故障を高精度で予測することができる。外部からの突発的な外乱や一時的な装置内機器雑音等に起因した突発振動が発生してもその発生回数は故障への進行に伴う特定振動発生回数よりも少ないため故障予測精度に与える影響は少ない。そのため、本発明の実施形態による故障予測装置は高い故障予測精度を実現できる。
【００３５】
また、故障を予測した場合に、コンピュータ装置１１に信号を送ってコンピュータ装置１１のユーザや管理者へ警告を発するので、記憶装置２０の故障を未然に防ぎかつ故障に伴う経済的かつ心理的損失を防止することができる。
【００３６】
また、振動計測器２から出力される振動アナログ信号に対してフィルタを適用して、１０Ｈｚから２０ｋＨｚの周波数成分を抽出するので、環境振動などの不要な信号を除去でき、振動データ処理の簡素化が可能となる。
【００３７】
また、上限振幅閾値Ａｍａｘを初期正常動作時の最大振幅値の３倍から５倍に設定し、下限振幅閾値Ａｍｉｎを初期正常動作時の最大振幅値の０．５倍から１．５倍に設定している。このため、記憶装置２０を構成する機構部品や構成部位に起因した振動を容易に検知することができる。
【００３８】
また、故障予測装置１は記憶装置１０を搭載したコンピュータ装置１１の立ち上げ起動時か終了時のいずれか一方又は双方おいて稼動するので、コンピュータ装置１１の使用を邪魔することがない。
【００３９】
また、計測データ等をメモリ４に保存するので、特定振動の経時変化及び発生時刻履歴を容易に把握することができ、記憶装置１０の故障の原因を円滑に究明することができる。
【００４０】
本実施の形態の故障予測装置１では、計測データや解析データをメモリ４に保存するようにしたが、これに限られない。計測データや解析データをコンピュータ装置１１の記憶装置１０に保存するようにしても良い。また、図４に示すように、ネットワーク１２との間で双方向通信が可能な通信部５を設けて、計測データや解析データをネットワーク１２に接続されたデータ保存機能を持った外部装置１３に保存するようにしてもよい。外部装置１３の内容をコンピュータ装置１１の開発メーカあるいは記憶装置２０の開発メーカが閲覧できるようにしてもよい。このようにすることで、よりよい製品開発に寄与できる。
【００４１】
本実施の形態の故障予測装置１では、故障予測した場合にコンピュータ装置１１のユーザや管理者へ警告を発するようにしたが、これに限られない。故障が予測される場合に記憶装置１０に記憶されたデータを自動的に外部装置１３にバックアップするようにしてもよい。
【００４２】
プログラムが、コンピュータに、上記の装置の故障を予測する処理を実行させてもよい。
上記の装置の故障を予測する機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりコンピュータに装置の故障を予測する処理を実行させてもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含む。
「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含む。
「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含む。上記プログラムは、前述した機能の一部を実現しても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現してもよい。
【実施例】
【００４３】
本発明の実施例として、コンピュータ装置に搭載される磁気ディスク装置に本発明の実施形態の故障予測装置１を適用した場合を説明する。
磁気ディスク装置の振動を計測する振動センサは長さが７ｍｍ、幅が７ｍｍ、高さが３ｍｍの圧電型加速度センサである。この振動センサは、磁気ディスク装置の基台側面に接着テープで固定した。振動センサの計測可能周波数帯域は１Ｈｚから４０ｋＨｚであり自己共振周波数は６０ｋＨｚ以上である。この振動センサでは磁気ディスク装置を構成する機構部品や機構部の振動に含まれる高調波成分をも計測することができる。【００４４】
振動センサの計測性能と、４０ＫＨｚを超える振動や音響信号は構造的要因により減衰しやすいことから、フィルタを適用する周波数範囲は１０Ｈｚ以下と２０ｋＨｚ以上とした。
振動アナログ信号のデジタル信号への変換はサンプリング周波数約５２ｋＨｚで行った。また、故障予測装置１の稼動はコンピュータ装置１１の立ち上げ起動中に行った。
１回の診断時間Ｔは２０秒に設定した。上限振幅閾値Ａｍａｘは正常動作時最大振幅値の５倍に設定した。下限振幅閾値Ａｍｉｎは初期正常動作時最大振幅値の１．５倍に設定した。指定時間ｔは５０ｍｓｅｃに設定した。特定振動の判定用特定振動発生回数閾値Ｎは１００回に設定した。【００４５】
振動センサの方式、寸法、設置箇所、自己共振周波数、測定周波数帯域、フィルタの適用周波数帯域、サンプリング周波数、故障予測装置１による診断時間Ｔ、上限振幅閾値Ａｍａｘ、下限振幅閾値Ａｍｉｎ、指定時間ｔ、特定振動の判定用特定振動発生回数閾値Ｎはこれに限定されない。【００４６】
上述の故障予測装置１の設定値で、磁気ディスク装置を温度８５℃以下で連続稼動させて故障に至るまでの振動を計測し、本故障予測装置１で予測できるか調査した。結果は図５に示すように、本発明の実施形態の故障予測装置１により、磁気ディスク装置が故障する３時間前に警告表示が発生、磁気ディスク装置の故障を予見できた。さらに外乱が印加しやすい条件下、具体的に常時３名が作業を行っている実験室環境下で計測を行った。この場合においても、同じく磁気ディスク装置が故障する３時間前に警告表示が発生、磁気ディスク装置の故障を予見できた。結果より外乱による突発振動に影響されず高故障予測精度を持った磁気ディスク装置の故障予測装置１を実現した。故障予測装置１の稼動は磁気ディスク装置の再生記録能力を低下させないようにコンピュータ装置１１が通常稼動している間に間欠的に計測させるか、コンピュータ装置１１の稼動が終了する際に行っても同様の効果が得られた。【００４７】
振動センサの代わりに音響マイクロホンを用いて磁気ディスク装置の振動を計測しても同様の効果を得ることができる。このように本実施例では、外乱による突発振動が磁気ディスク装置に印加される環境下においても磁気ディスク装置の故障予測を高い精度で実現できる。
以上、実施形態及び実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態及び実施例に限定されない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。【００４８】
この出願は、２０１０年１月２１日に出願された日本出願特願２０１０−０１１１９３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、例えば、磁気ディスク装置や光磁気ディスク装置などのディスク記憶装置や冷却ファン、圧電バックライト電源など機械的な機構を利用した装置への適用が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１  故障予測装置
２  振動計測器
３  信号処理器
４  メモリ
５  通信部
１０  記憶装置
１１  コンピュータ装置
１２  ネットワーク
１３  外部装置
３１  信号除去部
３２  信号変換部
３３  信号解析部
３４  信号判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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